* 통신
통신이란 2개 이상의 개체 사이에서 어떤 정보를 주고받는 행위를 말한다.
- 통신에 필요한 요소: 정보원(message), 송/수신자, 통신매체, 프로토콜(공통된 약속)
- 통신망(network): 통신을 위한 장비와 선로의 집합(단말기, 선로, 교환기)
- 네트워크 프로토콜: 데이터 통신을 하기 위한 규약
* 데이터 통신
데이터통신이란 전자기 또는 광 등의 전송매체를 통하여 두 장치 간에 데이터를 교환하는 것을 말한다.
여기서 데이터란 사용자 간에 합의된 형태의 정보를 말한다.
- 송신자: 메시지를 발송하는 장치(컴퓨터, 카메라, 스마트폰, 센서 등)
- 수신자: 메시지를 수신하는 장치
- 전송매체: 물리적 매체나 통로(케이블)
- 프로토콜: 데이터 통신을 관리하기 위해 약속된 통신 규약들의 모음
- 매시지: 통신을 이루는 정보나 데이터(텍스트, 사진, 소리, 영상 등), layer별로 다르게 불림
- 지구 송신국: 데이터를 위성으로 보내는 역할
- 업링크: 송신국에서 위성으로 데이터를 전송하는 경로
- 위성: 데이터를 수신하고, 다시 지구로 송신
- 다운링크: 위성에서 지구 수신국으로 데이터를 보내는 경로
- 지구 수신국: 위상에서 보낸 신호를 받아 데이터로 변환하여 사용자에게 제공
* 통신 시스템 성능 평가 요소
1. 전달: 데이터를 정확한 목적지에 전달해야 한다.
2. 정확성: 데이터가 변형/수정/손실 없게 정확하게 전달해야 한다.
3. 적시성: 정해진 시간 내에 순서대로 과도한 지연 없이 데이터를 전달해야 한다.
4. 파형난조: 패킷 도착시간이 조금씩 다른 것의 범위 (Delay Variation)
* 데이터 흐름 방향
1. 단방향(simplex): 한 방향으로만 통신이 가능 (키보드, 모니터, 방송 등)
2. 반이중(half-duplex)): 양방향통신이 가능하나 한순간에는 한 방향만 가능 (대부분의 무선통신)
3. 전이중(full-duplex): 언제라도 양방향 통신이 가능 (대부분의 유선통신)
* 네트워크
미디어 링크로 연결된 장치(노드)들의 모음을 말한다.
장치로는 컴퓨터, 프린터, 센서 노드, 핸드폰 등이 있다.
네트워크 평가 기준으로는 성능, 신뢰성, 보안이 있다.
* 네트워크 물리적 구조
* 네트워크 범위 분류
- WWAN (무선 광역 네트워크)
- 가장 넓은 범위를 지원하는 네트워크.
- 위성 통신, 이동통신(3G, 4G, 5G) 등을 포함.
- 장거리 이동 시에도 인터넷 접속 가능.
- WMAN (무선 도시권 네트워크)
- 도시 내에서 광범위한 무선 접속을 제공.
- WiBro, WiMax 같은 기술이 사용됨.
- 도시 단위의 공공 네트워크, 캠퍼스 네트워크 구축에 활용.
- WLAN (무선 근거리 네트워크)
- Wi-Fi(802.11)가 대표적.
- 가정, 카페, 학교, 사무실 등 500m 이내의 무선 네트워크.
- 고속 인터넷 제공 가능하지만, 거리 제한이 있음.
- WPAN (무선 개인 네트워크)
- 개인 장치 간의 근거리 통신.
- Bluetooth, ZigBee, RFID 등이 포함됨.
- 스마트폰, 스마트워치, 스마트 홈 기기 연결에 사용.
- WAN (광역 네트워크)
- 전 세계적으로 연결된 네트워크.
- IMT-2000, CDMA2000, UMTS(3G, 4G, 5G 이동통신 기술) 포함.
- 장거리 데이터 전송이 가능하지만 속도가 제한될 수 있음.
- MAN (도시권 네트워크)
- 도시 단위의 네트워크.
- GSM, GPRS, 공공 WLAN 등을 포함.
- 도시 내에서 빠르고 안정적인 인터넷 연결을 제공.
- LAN (근거리 네트워크)
- 사무실, 학교, 공공기관 등에서 사용.
- 유선 LAN 또는 무선 LAN(Wi-Fi)이 포함됨.
- 고속 데이터 전송이 가능하지만, 범위가 제한됨.
- PAN (개인 네트워크)
- 개인 장치 간의 연결(스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기 등).
- Bluetooth, ZigBee 기술이 대표적.
- 저전력, 짧은 거리 내에서 데이터 교환이 가능.
* 포로토콜(통신규약)
네트워크에서 데이터를 주고받을 때 필요한 규칙과 절차를 정의하는 것.
주요 요소는 아래와 같다.
- 문법(syntax): 데이터의 구조와 형식(format)을 정의
- 의미론(semantics): 데이터의 각 비트(bit)의 의미를 정의
- 타이밍(timing): 데이터가 언제 전송되어야 하는지와 속도를 조절
* RFC
RFC(Request For Comments)는 인터넷 표준을 정의하는 문서이다.
RFC 완성 단계는 아래와 같다.
- Internet Draft - 초안 단계.
- Proposed Standard - 제안된 표준.
- Draft Standard - 표준 후보.
- Internet Standard - 공식 인터넷 표준.
- Historic - 더 이상 사용되지 않는 표준.
- Experimental - 실험적인 기술.
- Informational - 정보 제공용 문서
RFC 요구 단계는 아래와 같다.
- Required RFC - 필수 표준 (예: IP, ICMP).
- Recommended RFC - 권장 표준 (예: FTP).
- Selective RFC - 선택적 적용.
- Limited RFC - 제한적으로 적용.
- Not Recommended RFC - 권장되지 않음
* 표준화
1. ISO
1947년 설립된 국제 표준 기구로, 과학, 기술, 경제 분야에서 국제 표준을 제정.
2. ITU-T
전 세계 전기통신 표준을 개발하는 기관.
대표적인 표준에는 V 시리즈 (모뎀 통신), X 시리즈 (데이터 통신), 4G(IMT-Advanced) 이동통신 표준이 있다.
3. IETF
IPv4, IPv6, MIPv6 등의 Internet 표준화
4. ITU-R
위성 통신, IMT-Advanced(5G) 관련 표준 개발.
5. ANSI
ISO 및 ITU-T의 미국 대표 기관, 미국 내 표준을 제정 및 관리.
6. IEEE
네트워크, 전자, 전기공학 표준을 개발하는 세계 최대 기술 협회.
대표적인 네트워크 표준에는 Ethernet (유선 LAN), WLAN (Wi-Fi, 802.11 시리즈), WPAN, WMAN (ZigBee, WiMax 등)이 있다.
7. EIA
미국 내 전자 산업 관련 표준 제정. (예: EIA-232-D (직렬 통신 표준), EIA-530)
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